令牌环网帧格式

在令牌环网络中，各个帧都具有特定的格式，以确保节点之间的通信能够可靠且有序地进行。该网络采用令牌传递协议来进行访问控制，而每个帧都遵循IEEE 802.5标准中定义的标准化结构。

令牌环网帧的结构

令牌环网络是一种网络技术，其中各个设备以逻辑环形方式连接在一起。通信过程是通过一种称为“令牌”的特殊帧来控制的。当某个设备持有令牌时，它就可以发送数据。令牌环网络的帧具有特定的格式，这样可以确保数据的传输既准确又高效。

在令牌环网络的结构中，包含以下元素：

起始分隔符 (Start Delimiter) 1字节用于标记帧的起始位置。这种比特模式具有独特性，因此接收站能够准确知道新帧的起始时间。该模式还包含用于指示时间的符号。帧同步.

访问控制（AC）1字节：用于管理令牌传递和传输控制。包含的字段有：

• 优先级位（3位）：用于确定帧的优先级。
• 令牌位（T）：表示该帧是令牌还是数据。
• 监控位 (M)：确保环中只存在一个令牌。
• 预留位（3位）：允许某个车站进行预订操作。代币用于优先级较高的传输。

帧控制字段（FC）：1字节它用于标识正在传输的帧的类型。这有助于设备正确解析该帧中的其他内容。前两个比特位表示该帧中包含的是数据还是控制信息。在控制帧中，这个字节用来指定控制信息的类型。类型：

• 数据框：负责存储用户数据。
• MAC帧：用于控制目的，例如对戒指的维护。

目标地址（DA）：2或6个字节。它指定了目标接收方的MAC地址。其大小取决于网络使用的是16位还是48位的地址格式。这样，就可以实现单播、组播或广播通信了。

源地址（SA）：2个或6个字节。它包含了以下内容：MAC地址它的大小与目的地地址相同。

数据变量长度：它承载着实际的信息或数据内容。其大小通常约为4,000字节，不过具体大小可能会因网络配置的不同而有所差异。这就是发送方想要传递的信息。

帧校验序列（Frame Check Sequence, FCS）：4个字节。用于进行错误检查循环冗余校验（CRC）这样可以确保数据在传输过程中不会受到损坏。接收方会重新计算CRC值，并将其与原始值进行比较，以检测是否存在错误。所使用的32位CRC用于检查帧中的错误情况，即判断该帧是否被破坏。如果帧被损坏了，那么就会将其丢弃。

结束分隔符 (ED)：1字节这标志着帧的结束，接收器可以据此判断数据传输已经完成。该帧具有特定的比特模式，用于表示数据传输的结束。

帧状态（FS）：1字节它表明了目标设备是否识别并复制了该帧数据。

• A（已识别的地址）：如果收件人能够识别自己的地址，那么就可以自行设置该地址。
• C（已复制的框架）：如果帧的内容成功被复制了，则设置此选项为“是”。

该算法利用了两份AC比特作为错误检测机制（具有100%的冗余性）。由于CRC无法覆盖FS字节，因此当修改AC比特时，目标设备无需重新计算CRC。

特殊框架下的代币：

• 一种特殊的帧结构（仅包含3个字节），它围绕环进行循环传输。
• 包括/由…组成起始分隔符 + 访问控制 + 结束分隔符.
• 只有当站点捕获到该令牌时，才允许该站点传输数据。

令牌环网络功能：

• 代币传递：只有当前持有该令牌的节点才被允许进行数据传输。
• 发送数据：当站点完成数据的发送后，它会将令牌重新释放回网络中。
• 有序的访问方式：该令牌会在所有站点之间以逻辑顺序进行传递，让每个站点都有机会发送数据。
• 无碰撞：由于只存在一个令牌，而且只有持有该令牌的人才能发送数据，因此这种机制能够避免网络中的冲突问题。
• 高效利用：这种有序的运作方式确保了网络资源的公平且高效的利用。